Сплавы и композиты, отличающиеся прочностью, легкостью и жаростойкостью. Разработка новых материалов, страница 3

К другим недавно полученным сплавам относятся сплавы алюминия, стойкие к высоким температурам; сплавы алюминия с низким удельным весом, и, следовательно, легкие; улучшенная керамика и высокопрочная сталь. Соединения титана и алюминия обладают низким удель-

1,4

ОРГАНИЧЕСКАЯ МАТРИЦА

(УГЛЕРОД — ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА)

ТИТАНОВАЯ МАТРИЦА

АЛЮМИНИЕВАЯ МАТРИЦА

                                                                                                         ТИТАН

УЛУЧШЕННЫЙ

         АЛЮМИНИЙ              

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ СУПЕРСПЛАВ

1,2

1,0

0,8

а- 0,6

о 0,2

1  2   З             4             5

ЧИСЛО МАХА

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, которые уже используются или находятся в состоянии разработки, представлены с точки зрения их прочности при возрастающих скоростях летательных аппаратов. Серые участки полос относятся к используемым в настоящее время материалам, цветные — к материалам, находящимся в стадии разработки. Для алюминия цветные участки отвечают сплавам, которые не теряют прочности при высоких температурах.

ным весом и устойчивостью к высо-

мическая форма детали, которая за-

ким температурам. Полимеры в виде

тем наполняется расплавленным ме-

твердых стержней — это тоже новин-

таллом.

ка: такие небольшие стержни, имею-

Важнейшим из последних достиже-

щие высокую прочность и значитель-

ний является направленная кристал-

ную твердость, закладываются в про-

лизация при литье по моделям. Бла-

чную полимерную матрицу.

годаря градиенту температуры и регулируемой скорости охлаждения

ОСТИЖЕНИЯ технологии мате-

столбчатые кристаллы материала ло-

риалов в усовершенствовании

патки выстраиваются вдоль основной

аэрокосмических летательных аппа-

оси. Направленная кристаллизация

ратов, иллюстрируются использова-

существенно продлевает срок службы

нием этой технологии применительно лопатки: разрушение начинается

к ракетным двигателям. За последние

обычно на границах зерен, перпенди-

30 лет тяга большого реактивного

кулярных оси лопатки, а в материале

двигателя транспортных и грузовых

с направленной кристаллизацией та-

самолетов увеличилась почти в 6 раз,

кие границы отсутствуют.

достигнув величины ЗОО ООО Н. За

Еще одно усовершенствование ка-

этот же период вес двигателя возрос сается покрытия лопатки, предохра-

всего в 2—3 раза. В реактивных двига-

няющего деталь от окисления, корро-

телях, создаваемых сейчас для воензии и сульфидирования ракетным

ных самолетов будущего поколения, топливом. Новые покрытия делают

отношение тяги к весу превысит 10:1, из хрома, алюминия и иттрия, леги-

а к 2000 г. может достигнуть 15:1.

рованных железом, кобальтом или

Примером того, что уже сделано, никелем. Они предохраняют деталь

могут служить лопатки реактивных

вплоть до температуры 1100 ^о с.

турбин. Когда-то они ковались из ни-

Эти и им подобные усовершенство-

келя. Теперь предпочтение отдается вания находят применение и в других

литым лопаткам из новейших сплаузлах авиационного двигателя; ти-

вов. Более того, удается сделать лопичная современная двигательная

патки со сложными внутренними ка-